Οι επιστήμονες «ξεκλειδώνουν» το ταξίδι στο χρόνο

Διεθνής ερευνητική οµάδα κατάφερε να αντιστρέψει το «βέλος του χρόνου» σε ένα πείραµα µε κβαντικούς υπολογιστές. Τι σηµαίνει αυτό και ποιοι δρόµοι ανοίγονται µπροστά µας; Τον γύρο του κόσµου έκανε πριν από λίγες ηµέρες η είδηση ότι επιστήµονες στη Ρωσία, διερευνώντας τον «εξωτικό», αχαρτογράφητο και γεµάτο εκπλήξεις κόσµο της κβαντικής µηχανικής, κατάφεραν να αντιστρέψουν τον δεύτερο θερµοδυναµικό νόµο, που περιγράφει τη σταθερή πορεία όσων συµβαίνουν στον φυσικό κόσµο από την τάξη προς το χάος. Με απλά λόγια, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι αντέστρεψαν το περίφηµο «βέλος του χρόνου» που (θεωρητικά) έχει πάντοτε µία κατεύθυνση, αυτή από το παρελθόν προς το µέλλον.

Με δηµοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Scientific Reports» ερευνητές του Εργαστηρίου της Φυσικής της Κβαντικής Πληροφορίας στο Ινστιτούτο Φυσικής και Τεχνολογίας της Μόσχας, µε τη βοήθεια συναδέλφων τους από την Ελβετία και τις ΗΠΑ, αναφέρουν ότι κατάφεραν να τροποποιήσουν έναν κβαντικό υπολογιστή µε τρόπο τέτοιο ώστε αυτά που συµβαίνουν σε αυτόν να ακολουθούν πορεία από το χάος προς την τάξη. Ετσι όποιος βλέπει τι συµβαίνει στον υπολογιστή, βλέπει τα γεγονότα αντίθετα προς τη ροή του χρόνου, βλέπει δηλαδή ένα γεγονός σαν ο χρόνος να έχει γυρίσει πίσω. «Καταφέραµε µε τεχνητό τρόπο να δηµιουργήσουµε µια κατάσταση η οποία κινείται σε µια κατεύθυνση αντίθετη µε το θερµοδυναµικό βέλος του χρόνου» δηλώνει ο Γκόρντεϊ Λεσόβικ, επικεφαλής της ερευνητικής οµάδας.

ΑΨΗΦΟΥΝ ΤΗ ΛΟΓΙΚΗ

Οι κβαντικοί υπολογιστές αξιοποιούν ιδιότητες της Υποατοµικής Φυσικής, που κυριολεκτικά αψηφούν τη λογική του κόσµου όπως εµείς τον γνωρίζουµε. Τα σηµερινά τσιπ αποθηκεύουν τα δεδοµένα σε τρανζίστορ, καθένα από τα οποία αποθηκεύει ένα bit πληροφορίας, που µπορεί να παίρνει τις τιµές «0» ή «1». Στα κβαντικά συστήµατα η αντίστοιχη µονάδα πληροφορίας είναι το qubit, το οποίο µε κάποιον άγνωστο τρόπο µπορεί να βρίσκεται στις καταστάσεις «0» και «1» ταυτόχρονα.

Οι ερευνητές οργάνωσαν ένα πείραµα στο οποίο σε έναν κβαντικό υπολογιστή χρησιµοποίησαν ηλεκτρόνια qubit που υποχρεώθηκαν να βγουν από την τάξη στην οποία βρίσκονταν και να διασκορπιστούν, αλλά στη συνέχεια εγκαθιστώντας στον υπολογιστή ένα νέο πρόγραµµα οδήγησαν τα ηλεκτρόνια πίσω στη θέση στην οποία βρίσκονταν αρχικά. Σκεφτείτε ότι παρακολουθείτε µια παρτίδα αµερικάνικου µπιλιάρδου που ξεκινά πάντοτε µε ένα δυνατό χτύπηµα σε όλες τις µπάλες οι οποίες διασκορπίζονται στο τραπέζι. Αν το πείραµα εφαρµοζόταν στην παρτίδα που παρακολουθούσατε εσείς, θα βλέπατε µεν το αρχικό χτύπηµα και τις µπάλες να κινούνται πάνω στο τραπέζι, αλλά ως διά µαγείας να επιστρέφουν τελικά όλες στη θέση που βρίσκονταν πριν γίνει το αρχικό χτύπηµα.

Οι ερευνητές έσπευσαν να τονίσουν ότι το πείραµά τους δεν σηµαίνει ότι ανοίγει ο δρόµος για την κατασκευή µιας µηχανής του χρόνου, όπως πολλοί θα πίστευαν ή θα εύχονταν ενδεχοµένως, αλλά ότι αποτελεί ένα βήµα προς την κατασκευή κβαντικών υπολογιστών, η ύπαρξη των οποίων αναµένεται να φέρει επανάσταση σε πολλούς τοµείς της επιστήµης και όχι µόνο. Ισως βέβαια κάποια εξελιγµένη µορφή κβαντικού υπολογιστή να οδηγήσει στη δηµιουργία και µιας µηχανής του χρόνου… Είναι λοιπόν εφικτό ένα ταξίδι στον χρόνο; Επιστήµονες, εφευρέτες και οραµατιστές προσπαθούν από τα τέλη του 19ου αιώνα να ανακαλύψουν τον τρόπο µε τον οποίο θα µπορέσει ο άνθρωπος να ταξιδέψει είτε στο παρελθόν είτε στο µέλλον. Οι έρευνες που έχουν γίνει και οι θεωρίες που έχουν αναπτυχθεί είναι πολλές και αντικρουόµενες. Κάποιοι επιστήµονες υποστηρίζουν ότι το ταξίδι στον χρόνο είναι εφικτό, κάποιοι άλλοι ισχυρίζονται το αντίθετο.

ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Ο Αλβέρτος Αϊνστάιν καταπιάστηκε µε τη θεωρία της σχετικότητας και µε το αν οι νόµοι της φύσης µπορούν να επιτρέψουν ένα ταξίδι στον χρόνο. Ο Αϊνστάιν µε τις εξισώσεις του έδειξε ότι µπορεί υπό προϋποθέσεις, να επιτευχθεί ένα ταξίδι στον χρόνο. Η βασική προϋπόθεση για να επιτευχθεί το ταξίδι στον χρόνο είναι η ταχύτητα που πρέπει να αναπτύξει ο ταξιδιώτης. Θα πρέπει η ταχύτητα αυτή να ξεπερνά ή έστω να αγγίζει την ταχύτητα του φωτός. Οι επιστήµονες ερίζουν για το αν αυτό µπορεί να επιτευχθεί. Παρουσιάζονται µελέτες οι οποίες αναφέρουν ότι τίποτε δεν µπορεί να ξεπεράσει ή ακόµη και να πλησιάσει αυτή του φωτός, συνεπώς ένα ταξίδι στον χρόνο δεν µπορεί να υπάρξει. Αλλες µελέτες αναφέρουν ότι µπορούν να επιτευχθούν ταχύτητες µεγαλύτερες από εκείνες του φωτός και άρα είναι ανοιχτός ο δρόµος για να επιτευχθεί ένα ταξίδι στον χρόνο. Εκείνοι που θεωρούν εφικτό το ταξίδι στον χρόνο είναι χωρισµένοι σε δύο στρατόπεδα.

Η µία πλευρά θεωρεί ότι µπορούµε να ταξιδέψουµε στον χρόνο, αλλά µόνο στο παρελθόν, άποψη την οποία συµµεριζόταν ο Αϊνστάιν. Στο ενδεχόµενο ενός ταξιδιού στο παρελθόν εγείρονται διάφορα ζητήµατα που είναι πιο γνωστά ως «παράδοξα του χρόνου». Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγµα ενός τέτοιο παραδόξου είναι τι θα συµβεί αν κάποιος επιστρέψει στο παρελθόν και σκοτώσει έναν πρόγονό του (τον παππού του ας πούµε). Αυτό θεωρητικά σηµαίνει ότι το άτοµο αυτό δεν θα γεννηθεί ποτέ και άρα πώς είναι δυνατόν να έχει κάνει το ταξίδι στον χρόνο; Αλλα παραδείγµατα έχουν να κάνουν µε τη δράση του ταξιδιώτη του χρόνου, δράση που θα αλλοιώσει διαφόρων ειδών γεγονότα. Τι θα γινόταν, για παράδειγµα, αν κάποιος επέστρεφε στον χρόνο και απέτρεπε τη γέννηση του Αδόλφου Χίτλερ; Ειδικοί που ασχολήθηκαν µε αυτό το ζήτηµα κατέληξαν στο συµπέρασµα ότι σε περίπτωση που είναι πράγµατι εφικτό ένα ταξίδι στο παρελθόν, το ταξίδι αυτό για να συµβεί θα είναι από την φύση του «κατασκευασµένο» έτσι ώστε να επιτρέπει σε κάποιον να βρεθεί µεν στο παρελθόν, αλλά να µην µπορεί να επηρεάσει οποιοδήποτε γεγονός και τελικά να µην µπορεί να αλλάξει την Ιστορία που έχει ήδη γραφτεί.

Οι θιασώτες αυτής της άποψης υποστηρίζουν ότι αν είναι εφικτό ένα ταξίδι στο παρελθόν, θα υπάρχουν διάφοροι φυσικοί περιορισµοί που θα δρουν για να προστατεύσουν το παρόν από τις αλλαγές στο παρελθόν. Το άλλο επιστηµονικό στρατόπεδο υποστηρίζει ότι µπορούµε να ταξιδέψουµε µόνο προς το µέλλον και ότι το ταξίδι αυτό είναι χωρίς επιστροφή, ότι δηλαδή αν αποφασίσουµε να ταξιδέψουµε στον χρόνο, θα βρεθούµε κάποια στιγµή στο κοντινό ή απώτερο µέλλον, αλλά δεν θα µπορέσουµε ποτέ να επιστρέψουµε στο χρονικό σηµείο όπου ξεκινήσαµε. «Η απάντηση στο αν µπορούµε να φτιάξουµε µια µηχανή του χρόνου είναι “ναι µπορούµε”. Υπάρχει µόνο ένα µικρό πρόβληµα: µπορούµε να ταξιδέψουµε µόνο στο µέλλον. ∆εν µπορούµε να επιστρέψουµε πίσω ή γενικότερα να ταξιδέψουµε στο παρελθόν» υποστηρίζει ο διάσηµος Βρετανός καθηγητής Σωµατιδιακής Φυσικής, Μπράιαν Κοξ, ο οποίος εδώ και χρόνια επιµελείται και παρουσιάζει πολύ πετυχηµένα ντοκιµαντέρ και σειρές επιστήµης στο BBC.

ΟΙ «ΣΚΟΥΛΗΚΟΤΡΥΠΕΣ»

Ο Αϊνστάιν δεν σταµάτησε ποτέ να ερευνά τον τοµέα του χωροχρόνου. Είκοσι χρόνια µετά την παρουσίαση της Θεωρίας της Σχετικότητας, συνεργαζόµενος µε τον Αµερικανό φυσικό Νέιθαν Ρόζεν, έπεσε στο τραπέζι µια νέα ιδέα, η οποία ονοµάστηκε «Γέφυρα Αϊνστάιν - Ρόζεν», αλλά έγινε ευρύτερα γνωστή µε τον όρο «σκουληκότρυπα». Η γέφυρα αυτή αποτελεί, σύµφωνα µε τους δύο επιστήµονες, τον συντοµότερο δρόµο µέσω του χώρου και του χρόνου. Πρόκειται για κοσµικές τρύπες που ενεργούν σαν σήραγγες, συνδέοντας σηµεία του χώρου αποµακρυσµένα µεταξύ τους, όπως ένα σκουλήκι ανοίγει µια τρύπα σε ένα µήλο προκειµένου να φτάσει συντοµότερα στην άλλη πλευρά του φρούτου.

Αν και ακόµη δεν έχει επιστηµονικά αποδειχθεί η ύπαρξή τους, οι «σκουληκότρυπες» µπορούν θεωρητικά να λειτουργήσουν όχι µόνο ως σήραγγες για να ταξιδέψει πολύ γρήγορα κάτι από ένα σηµείο του Σύµπαντος σε ένα άλλο αλλά και για να πραγµατοποιηθούν ταξίδια στον χρόνο. Ο κορυφαίος αστροφυσικός και κοσµολόγος Στίβεν Χόκινγκ, που πριν από έναν χρόνο εγκατέλειψε τα εγκόσµια, δεν πίστευε στα ταξίδια στον χρόνο. «∆εν µπορούµε να ταξιδέψουµε στον χρόνο, γιατί αν αυτό ήταν εφικτό, τότε θα είχαµε σήµερα στη Γη τουρίστες από το µέλλον» υποστήριζε για πολλά χρόνια ο Χόκινγκ, αλλά πριν από µία δεκαετία εµφανίστηκε σε µια εκποµπή στο τηλεοπτικό δίκτυο Discovery Channel και είπε ότι αν καταφέρουµε να βρούµε έναν τρόπο να πιάσουµε ταχύτητες φωτός, µπορούµε να πραγµατοποιήσουµε ταξίδια στον χρόνο µέσα από τις «σκουληκότρυπες».

ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΣΤΟ CERN

Στους πανίσχυρους επιταχυντές σωµατιδίων στον Ευρωπαϊκό Οργανισµό Πυρηνικών Ερευνών (CERN) πραγµατοποιούνται τα τελευταία χρόνια διαφόρων ειδών πειράµατα, στα οποία υπάρχουν ενδείξεις ότι σωµατίδια κινούµενα µε ταχύτητες κοντινές µε αυτές του φωτός ενδέχεται να ταξιδεύουν στον χρόνο. Υπάρχουν επιστήµονες που δηλώνουν πεπεισµένοι ότι αυτό θα συµβεί. Αναφέρουν όµως ότι είναι απίθανο -αν όχι αδύνατο- να υπάρξει τρόπος το ταξίδι στον χρόνο να βγει από το επίπεδο των σωµατιδίων και να βρει εφαρµογές σε µεγαλύτερες δοµές, που να επιτρέψουν τελικά στον άνθρωπο να γίνει ταξιδιώτης του χρόνου. Από την άλλη πλευρά, βέβαια, κάποιος θα µπορούσε να ισχυριστεί ότι αν έλεγες σε κάποιον πριν από 150 χρόνια ότι θα υπάρχει στο κοντινό µέλλον ένας επανδρωµένος διαστηµικός σταθµός ή ότι θα είναι έτοιµος ο άνθρωπος να πατήσει το πόδι του στον Αρη, θα σε περνούσε για τρελό. Ποιος ξέρει, λοιπόν, τι µπορεί να έχει προκύψει σε 150 χρόνια από σήµερα; Ποια θα είναι τα επιτεύγµατα της επιστήµης και της τεχνολογίας; Αν λοιπόν δείτε στον δρόµο κάποιον µε τον οποίο µοιάζετε σαν δυο σταγόνες νερό, µην πιστέψετε ότι είναι ο χαµένος δίδυµος αδελφός σας, µπορεί απλά να είστε εσείς που βρήκατε τρόπο να ταξιδέψετε στον χρόνο και αποφασίσατε να κάνετε µια επίσκεψη… στον εαυτό σας.